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电容式感测技能在电玩游戏控制电路中的使用

电容式感测技术在电玩游戏控制电路中的应用-电容式感测最常用于个人计算机触控板与可携式媒体播放器上。手机制造商也开始投入资金来推广其用途,并已开发出数种机型销售上市。简单的架构、装置防水性及坚固的机械式设计等都是电容式感测接口极具吸引力的特性。

电玩游戏运用具有多项技能层级,特别是在软件方面,但是游戏自身的才是主角。

绘图与处理速度能约束或展示游戏中软件的开发情况,因而最简略遭到顾客和评论家重视。而主机操控器(console controller)也相同非常重要。电玩操控器的接口办法不断移风易俗,意图便是为了能与屏幕上所显示出来的场景进行更有用的互动。

尽管大都电玩游戏的开发都着重在软件和处理器上,但许多严重的构思和前瞻主意都与操控器相关。由于游戏体系及外围厂商尽力改善玩家与其体系互动的办法,因而无论是在人体工学、风格、功用、或是特征等方面都不断地在开发改善。


%&&&&&%式感测技能在电玩游戏操控电路中的运用

寻觅新的模范

咱们或许都还记住具有四方形底座的Atari 最前期操控器,其间心有一根游戏杆,周围还有一颗按键的规划关于其时的电玩游戏而言已适当满足。由于其时所需求的只要根本的方向操控和一个挑选按键,就可以进行游戏,而这个操控器则完全符合所需。任天堂后来宣布了四方形操控器的任天堂文娱体系(Nintendo Entertainment System),其间方向按键替代了游戏杆,并且还添加第二颗按键,这是以现有技能开宣布来的严重改动。

那时开端,操控器就开端变得越来越杂乱。现在,规范的游乐器主机操控器上具有比以往更多的按键,并且每个按键都具有更强壮的功用。具有压力感应接连作用的按键让其触发作用取得更好的操控,特别关于驾驭类电玩游戏中的煞车与加快操控特别有用。

而按键组合在格斗游戏中也电容对电压转换器乃是运用切换式电容技能。轰动功用(rumble-packs)则让玩家能体会实在感觉,而不再仅仅声光作用罢了。由于游戏杆具有的杰出模仿功用性,让其在最新的操控器上重现活力。电容式感测技能(电容式触控感应)是最新的接口技能,能进步游戏操控器的可用性,以及最炫的机械规划。

电容式感测技能概观

电容式感测最常用于个人计算机触控板与可携式媒体播放器上。手机制造商也开端投入资金来推行其用处,并已开宣布数种机型出售上市。简略的架构、设备防水性及巩固的机械式规划等都是电容式感测接口极具吸引力的特性。

办法

要抵达电容式感测作用有好几种办法,但根本的要素却固定不变。其间,电容传感器不过是在印刷电路板中衔接至操控器电路上的铜片(pad)。感测按键与其衔接导线的组合会在其周围发生电容

规划时所考虑的接地上、金属支撑设备、还有其它电子与机械组件都会影响传感器的电容值。一般以为传感器电容值等同于它与接地上之间的电容值。当具有导电性的触发物质(例如手指)接近传感器到必定程度时,该电容值就会添加。这是由于导体自身会在传感器与接地上之间发生更多或许的途径,愈多的途径则会发生愈多的场线,这样一来就会进步整个电容值。

电容式传感器的前端是由切换式电容器(switched capacitors)、内部电流源或是具有外部电阻器的电压源所组成。这些办法都是为了要在感测电容器上输入电压值。而该电压值可透过ADC、或由比较器所构成的充电时间量测电路之处理,然后抵达计数器或定时器。数字输出值被电容式感测体系的数据处理和决议(decision-making)所运用时,则会在ADC 输出值中发生改变或在电容质中的计数值发生模仿改变。稍后咱们会深化评论常用的两种办法,也便是弛张震动器(relaxation oscillaTIon)以及接连近似法(successive approximaTIon)。

实践规划

要在实践的规划中构建一个电容式传感器并不难。如上所述,电容式传感器不过便是在印刷电路板上放置一块导体片,通常是铜片。而这块导体片经由触发物质—通常是手指,不仅能直接连接至操控组件;并可以直接与其互动。感应板则置于感测区域正下方的一层覆盖层(overlay)表面上。传感器与覆盖层之间最好不要有任何空气,并且要用不导电的接合剂将传感器基板紧紧黏附在覆盖层上。

操控电路可以设置于传感器邻近,并且越近越好。传感器在机械结构上的需求决议了操控电路的装备。传感器与操控电路间隔越远,则传感器与接地上间的原生电容值就会随之添加,由于导线会与周围环境互动,并从而添加电容值;间隔越长,增量就越显着。

尽管要规则出最大的间隔并不简略,但一般来说,6 到12 英吋可算是功用上限了。电容感应运用设备的基板并非固定的;其间,最常见的规划是具有铜导线的根本FR4 印刷电路板。此外,附有铜片的弹性印刷电路板(通常用聚亚酰胺薄膜—Kapton)也很常见。弹性基板可以让机械规划更为简略,特别是在曲折的表面上。印刷在弹性物质上如碳或银的导电墨水,能以极低的本钱制造电容式传感器,但这当中会由于弹性物质无法上焊锡,而需求操控印刷电路板以及衔接器。

通明的导电物质,例如氧化铟锡(Indium TInOxide;ITO)也快速地被广泛运用在触控式屏幕的运用中。ITO 传感器会被印刷在玻璃或是聚乙烯对苯二甲酸酯(PET)薄膜上,然后再结合上终究的规划制品。尽管现在已有玻璃覆晶(chip-on-glass)用于操控这类的运用,但是在印刷电路板上运用弹性衔接器或是热把焊接(hot bar soldering)却是更经济的办法。

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